| 研究課題/領域番号 |
24360004
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
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| 研究分担者 |
片山 竜二 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40343115)
窪谷 茂幸 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70583615)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 半導体物性 / MBE、エピタキシャル / 光物性 / 応用光学・量子光工学 |
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| 研究概要 |
エピタキシャル成長、原子層ドーピングおよび微細加工技術を利用して、窒素原子あるいはエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う、高純度、完全ランダム偏光、かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指して研究を進めている。今年度の研究実績は以下の通りである。
1.光子発生効率を向上させることを目的として、窒素原子層ドーピング構造半導体に関して、配列の異なる様々な窒素原子対からの発光の励起強度依存性を測定することによって、窒素原子対の種類による光子発生効率の違いについて検討を行った。
2.昨年度に引き続いてエルビウム原子のドーピング条件について研究を行い、分子線エピタキシャル成長中のエルビウム原子の表面偏析を定量的に検討するとともに、単一光子発生に不可欠となる原子層ドーピングを行うための条件を確立することができた。
3.エルビウム原子局所ドーピング構造半導体とGaAs/AlAs多層膜からなる分布ブラッグ反射構造とを組み合わせることによって、エルビウム原子からの発光強度を増加させることができた。
4.極低窒素濃度のGaAsN混晶についてのフォトリフレクタンス分光による研究から、単一光子発生に用いる窒素原子対による局在準位発光とバンド端発光の共存状態について明らかにすることができた。また、第一原理計算によって極低窒素濃度のGaAsN混晶の伝導帯の電子状態を明らかにすることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
単一光子発生に不可欠となるエルビウム原子層ドーピング構造半導体の作製条件を確立することができたこと、エルビウム原子からの発光を測定するに至ったこと、GaAs/AlGaAs多層膜からなる分布ブラッグ反射構造との組み合わせによって発光強度の増加に成功したことなどから、現在までの達成度はおおむね順調であると評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
成長条件の検討によって結晶性の向上を図り、単一のエルビウム原子からの発光を観測することを目指す。また、窒素原子局所ドーピング構造半導体と分布ブラッグ反射共振器構造とを組み合わせて光子発生効率への影響について調べる。
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